周测6 电源、电流和电阻 串并联电路
(时间:60分钟 满分:100分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024·内蒙古赤峰市第二实验中学高二期中)非洲电鳐的捕猎方式是放电电死猎物,它放电的电流可达50 A,每秒钟放电150次。下列关于电源和电流的说法中,正确的是( )
A.导体中自由电荷移动形成电流
B.电鳐放电的电流可达50 A,电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
C.在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向相同
D.电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极,保持两极之间有电压
2.(2025·江苏省木渎中学高二月考)有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设每单位体积的导线中有n个自由电子,每个自由电子的电荷量为q,此时电子定向移动的速度为v,则在Δt时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )
A.nvSqΔt B.nvΔt
C. D.
3.(2025·红河州高二开学考)如图所示,同种材料做成的均匀柱状导体a和b并联接入电路中,导体a、b的长度相同,直径之比为2∶3,则相等时间内通过导体a和b的横截面的电荷量之比为( )
A.2∶3 B.3∶2
C.4∶9 D.9∶4
4.(2025·济宁市高二阶段练习)某一网络电路中的部分电路如图所示,已知I=3 A,I1=1 A,R1=5 Ω,R2=10 Ω,R3=30 Ω,则下列结论正确的是( )
A.通过R3的电流为0.5 A,方向从b→a
B.通过R3的电流为1.5 A,方向从a→b
C.通过电流表的电流为2.5 A,电流从右向左流过电流表
D.通过电流表的电流为2.5 A,电流从左向右流过电流表
5.(2025·抚州市高二阶段练习)如图所示,图线1所示的导体的电阻为R1,图线2所示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是( )
A.R1∶R2=1∶3
B.把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2
C.将R1与R2串联后接于电源上,则电流比I1∶I2=1∶3
D.将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1∶I2=1∶3
6.(2025·遵义市高二阶段练习)一个特殊的滑动变阻器的截面示意图如图甲所示,其主体为两段不同材料制成的长度相同、粗细相同的圆柱形导体拼接而成的电阻,滑片P可以自由滑动,A、B间的电阻R与电阻左端到滑片P间的距离x的关系如图乙所示,则左、右两侧圆柱形导体的电阻率之比为( )
A.3∶4 B.1∶2
C.3∶1 D.4∶1
7.如图所示,滑动变阻器的总电阻R=1 000 Ω,A、B两端电压U=100 V,调节滑片P使其下部电阻R1=400 Ω,则( )
A.此时C、D两端电压为60 V
B.在C、D间接入一个R0=400 Ω的电阻,C、D两端的电压为25 V
C.调节滑片P的位置,C、D之间的电压最小不能为0
D.使滑片P向上移动,C、D之间电压变小
8.(2024·无锡市高一期末)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按图示接入电路,则( )
A.电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角
B.电流表A1的读数大于电流表A2的读数
C.电压表V1的偏转角大于电压表V2的偏转角
D.电压表V1的读数小于电压表V2的读数
二、多项选择题:本题共4小题,每小题8分,共32分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分。
9.(2024·天津市武清区高二期末)如图所示为电阻A、B的U-I图像,电阻A的图像为过原点的曲线,电阻B的图像为过原点的直线,它们的交点坐标为(I1,U1),下列关于两电阻的描述正确的是( )
A.当流过两个电阻的电流均为I1时,A的阻值大于B的阻值
B.当流过两个电阻的电流均为I1时,两电阻的阻值均等于
C.电阻A的阻值随电流的增大而增大
D.电阻A的阻值随电流的增大而减小
10.(2025·贵州遵义市汇佳中学高二月考)在如图所示的电路中,定值电阻分别为R1=4 Ω、R2=6 Ω、R3=3 Ω、R4=6 Ω,现在M、N两点间加上稳恒电压,下列说法正确的是( )
A.M、N间的总电阻为19 Ω
B.R1和R4两端的电压之比为2∶3
C.流过R2和R3的电流之比为1∶2
D.R2和R3并联部分的电阻大于R3
11.甲、乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式。R是滑动变阻器,P是滑动变阻器的滑片,a、b是滑动变阻器的两端,Rx是待测电阻,下列说法正确的是( )
A.在闭合开关测量前,甲、乙两图中滑片P都应置于b端
B.甲、乙两图中待测电阻Rx上的电压都可以调到零
C.Rx阻值远远大于滑动变阻器阻值时,选择甲图电路连接
D.在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,选择乙图电路连接
12.(2025·常德市高二阶段练习)如图甲是有两个量程的电流表,当使用a、b两个端点时,量程为1 A,当使用a、c两个端点时,量程为0.1 A,已知灵敏电流计的内阻Rg1为200 Ω,满偏电流Ig1为2 mA;如图乙是有两量程的电压表,当使用d、e两个端点时,量程为0~10 V。当使用d、f两个端点时,量程为0~100 V,已知灵敏电流计的内阻Rg2为500 Ω,满偏电流Ig2为1 mA,则电阻R1、R2、R3、R4阻值分别为( )
A.R1=0.85 Ω B.R2=3.67 Ω
C.R3=9 500 Ω D.R4=90 000 Ω
三、非选择题:本题共3小题,共28分。
13.(8分)(2025·厦门市高二阶段练习)有一长方体导体,长a、宽b、高h之比为6∶3∶2,它的六个面的中心各焊接一根电阻不计的导线,如图所示,RAA'为AA'之间的电阻,RBB'为BB'之间的电阻,则RAA' RBB'(选填“>”“<”或“=”)。将AA'、BB'分别接在电压相同的恒压电源上时,若导体中AA'、BB'方向电荷定向移动的速度分别为vA、vB,则vA∶vB= 。
14.(10分)(2025·阜阳市高二阶段练习)一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=1 Ω,R2=12 Ω,R3=4 Ω,另有一测试电源,电源提供的电压恒为10 V。
(1)(5分)当cd端短路时,ab之间的等效电阻是多少?
(2)(5分)当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压是多少?
15.(10分)(2025·苏州市高二阶段练习)四个电阻R1、R2、R3、R4按如图所示连接,若R1=R2=R3=R4=4 Ω,且在AD两端所加恒定电压U为6 V,求:
(1)(7分)电流表的读数;
(2)(3分)电阻R4两端的电压。
周测6 电源、电流和电阻 串并联电路
(时间:60分钟 满分:100分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2024·内蒙古赤峰市第二实验中学高二期中)非洲电鳐的捕猎方式是放电电死猎物,它放电的电流可达50 A,每秒钟放电150次。下列关于电源和电流的说法中,正确的是( )
A.导体中自由电荷移动形成电流
B.电鳐放电的电流可达50 A,电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
C.在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向相同
D.电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极,保持两极之间有电压
答案 B
解析 自由电荷定向移动才形成电流,选项A错误;国际单位制中规定了七个基本量与基本单位,即长度(m)、时间(s)、质量(kg)、热力学温度(K)、电流(A)、发光强度(cd)、物质的量(mol),选项B正确;人们规定电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反,选项C错误;在电源内部,电源把电子由正极搬运到负极,选项D错误。
2.(2025·江苏省木渎中学高二月考)有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设每单位体积的导线中有n个自由电子,每个自由电子的电荷量为q,此时电子定向移动的速度为v,则在Δt时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )
A.nvSqΔt B.nvΔt
C. D.
答案 C
解析 在Δt时间内,以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为vΔt,由于铜导线的横截面积为S,则在Δt时间内,电子经过的导线体积为V=SvΔt,又单位体积的导线有n个自由电子,则在Δt时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为N=nSvΔt,由于流经导线的电流为I,则在Δt时间内,流经导线的电荷量为Q=IΔt,而电子的电荷量为q,则Δt时间内通过导线横截面的自由电子数目也可表示为N=,故选C。
3.(2025·红河州高二开学考)如图所示,同种材料做成的均匀柱状导体a和b并联接入电路中,导体a、b的长度相同,直径之比为2∶3,则相等时间内通过导体a和b的横截面的电荷量之比为( )
A.2∶3 B.3∶2
C.4∶9 D.9∶4
答案 C
解析 由电阻定律R=ρ,可得导体a和b的电阻之比为==,由于导体a和b并联接入电路中,则电压相等,由I=,可得通过导体a和b的电流之比为==,由电流的定义式I=,可得相等时间内流过导体a和b的横截面的电荷量之比为==,故选C。
4.(2025·济宁市高二阶段练习)某一网络电路中的部分电路如图所示,已知I=3 A,I1=1 A,R1=5 Ω,R2=10 Ω,R3=30 Ω,则下列结论正确的是( )
A.通过R3的电流为0.5 A,方向从b→a
B.通过R3的电流为1.5 A,方向从a→b
C.通过电流表的电流为2.5 A,电流从右向左流过电流表
D.通过电流表的电流为2.5 A,电流从左向右流过电流表
答案 D
解析 R1两端电压为U1=I1R1=1×5 V=5 V,通过R2的电流为I2=I-I1=2 A,R2两端电压为U2=I2R2=2×10 V=20 V,R3两端电压为U3=U2-U1=(20-5) V=15 V,且电流从a流向b,大小为I3== A=0.5 A,故A、B错误;通过电流表的电流为IA=I2+I3=2.5 A,方向从左到右,故C错误,D正确。
5.(2025·抚州市高二阶段练习)如图所示,图线1所示的导体的电阻为R1,图线2所示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是( )
A.R1∶R2=1∶3
B.把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2
C.将R1与R2串联后接于电源上,则电流比I1∶I2=1∶3
D.将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1∶I2=1∶3
答案 A
解析 根据R=,由图像可知R1∶R2=∶=1∶3,故A正确;把R1拉长到原来的3倍长后,截面积变为原来的三分之一,则电阻变为原来的9倍,即等于3R2,故B错误;将R1与R2串联后接于电源上,则电流相等,即电流比为1∶1,故C错误;将R1与R2并联后接于电源上,电压相等,则电流比为I1∶I2=R2∶R1=3∶1,故D错误。
6.(2025·遵义市高二阶段练习)一个特殊的滑动变阻器的截面示意图如图甲所示,其主体为两段不同材料制成的长度相同、粗细相同的圆柱形导体拼接而成的电阻,滑片P可以自由滑动,A、B间的电阻R与电阻左端到滑片P间的距离x的关系如图乙所示,则左、右两侧圆柱形导体的电阻率之比为( )
A.3∶4 B.1∶2
C.3∶1 D.4∶1
答案 B
解析 根据题意可知,当x≤l时,由电阻定律有R=ρ1,当l7.如图所示,滑动变阻器的总电阻R=1 000 Ω,A、B两端电压U=100 V,调节滑片P使其下部电阻R1=400 Ω,则( )
A.此时C、D两端电压为60 V
B.在C、D间接入一个R0=400 Ω的电阻,C、D两端的电压为25 V
C.调节滑片P的位置,C、D之间的电压最小不能为0
D.使滑片P向上移动,C、D之间电压变小
答案 B
解析 由题意知UR1=×400 V=40 V,A错误;C、D间接R0=400 Ω的电阻,R并==200 Ω,R总=R2+R并=800 Ω,UCD=·R并=25 V,B正确;滑片P向上移动UCD增大,向下移动UCD减小,移动到最下边UCD=0,C、D错误。
8.(2024·无锡市高一期末)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按图示接入电路,则( )
A.电流表A1的偏转角小于电流表A2的偏转角
B.电流表A1的读数大于电流表A2的读数
C.电压表V1的偏转角大于电压表V2的偏转角
D.电压表V1的读数小于电压表V2的读数
答案 B
解析 两个电流表A1、A2是由两个相同的表头与定值电阻并联改装而成,因两电流表并联,可知通过两表头的电流相等,则电流表A1的偏转角等于电流表A2的偏转角,因电流表A1的量程大于A2的量程,可知电流表A1的读数大于电流表A2的读数,选项A错误,B正确;两个电压表V1、V2是由相同的表头与定值电阻串联改装而成的,两电压表串联,可知通过表头的电流相等,则电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角,因电压表V1的量程大于V2的量程,则电压表V1的读数大于电压表V2的读数,选项C、D错误。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题8分,共32分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分。
9.(2024·天津市武清区高二期末)如图所示为电阻A、B的U-I图像,电阻A的图像为过原点的曲线,电阻B的图像为过原点的直线,它们的交点坐标为(I1,U1),下列关于两电阻的描述正确的是( )
A.当流过两个电阻的电流均为I1时,A的阻值大于B的阻值
B.当流过两个电阻的电流均为I1时,两电阻的阻值均等于
C.电阻A的阻值随电流的增大而增大
D.电阻A的阻值随电流的增大而减小
答案 BC
解析 当流过两个电阻的电流均为I1时,根据欧姆定律可知,两电阻的阻值相等,RA=RB=,故A错误,B正确;
根据R=,可知U-I图像上点与原点连线的斜率表示电阻阻值,则电阻A的阻值随电流的增大而增大,故C正确,D错误。
10.(2025·贵州遵义市汇佳中学高二月考)在如图所示的电路中,定值电阻分别为R1=4 Ω、R2=6 Ω、R3=3 Ω、R4=6 Ω,现在M、N两点间加上稳恒电压,下列说法正确的是( )
A.M、N间的总电阻为19 Ω
B.R1和R4两端的电压之比为2∶3
C.流过R2和R3的电流之比为1∶2
D.R2和R3并联部分的电阻大于R3
答案 BC
解析 R2和R3并联的电阻值为R23==2 ΩR1和R4串联,流过两电阻的电流相等,则电压与电阻成正比,即R1和R4两端的电压之比为U1∶U4=R1∶R4=2∶3,故B正确;
R2和R3并联,两端的电压相等,流过两电阻的电流与电阻成反比,即流过R2和R3的电流之比为I2∶I3=R3∶R2=1∶2,故C正确。
11.甲、乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式。R是滑动变阻器,P是滑动变阻器的滑片,a、b是滑动变阻器的两端,Rx是待测电阻,下列说法正确的是( )
A.在闭合开关测量前,甲、乙两图中滑片P都应置于b端
B.甲、乙两图中待测电阻Rx上的电压都可以调到零
C.Rx阻值远远大于滑动变阻器阻值时,选择甲图电路连接
D.在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,选择乙图电路连接
答案 AD
解析 题图甲是滑动变阻器的限流接法,在闭合开关测量前,题图甲中滑片P应置于最大阻值处,即处于b端,而题图乙是滑动变阻器的分压接法,在闭合开关测量前,题图乙中滑片P应该把测量电路短路,即处于b端,故A正确;题图乙中待测电阻Rx上的电压可以调到零,题图甲中待测电阻Rx上的电压调不到零,故B错误;Rx阻值远远大于滑动变阻器阻值时,选择分压接法,即选择题图乙电路连接,故C错误;在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,选择分压接法,选择题图乙电路连接,故D正确。
12.(2025·常德市高二阶段练习)如图甲是有两个量程的电流表,当使用a、b两个端点时,量程为1 A,当使用a、c两个端点时,量程为0.1 A,已知灵敏电流计的内阻Rg1为200 Ω,满偏电流Ig1为2 mA;如图乙是有两量程的电压表,当使用d、e两个端点时,量程为0~10 V。当使用d、f两个端点时,量程为0~100 V,已知灵敏电流计的内阻Rg2为500 Ω,满偏电流Ig2为1 mA,则电阻R1、R2、R3、R4阻值分别为( )
A.R1=0.85 Ω B.R2=3.67 Ω
C.R3=9 500 Ω D.R4=90 000 Ω
答案 BCD
解析 当使用a、b两个端点时,有I1=0.002 A+=1 A,当使用a、c两个端点时I2=0.002 A+=0.1 A,联立解得R1=0.41 Ω,R2=3.67 Ω,故A错误,B正确;由题图乙所示电路图可知Ig2(Rg2+R3)=10 V,Ig2(Rg2+R3+R4)=100 V,联立解得R3=9 500 Ω,R4=9×104 Ω,故C、D正确。
三、非选择题:本题共3小题,共28分。
13.(8分)(2025·厦门市高二阶段练习)有一长方体导体,长a、宽b、高h之比为6∶3∶2,它的六个面的中心各焊接一根电阻不计的导线,如图所示,RAA'为AA'之间的电阻,RBB'为BB'之间的电阻,则RAA' RBB'(选填“>”“<”或“=”)。将AA'、BB'分别接在电压相同的恒压电源上时,若导体中AA'、BB'方向电荷定向移动的速度分别为vA、vB,则vA∶vB= 。
答案 > 1∶2
解析 根据电阻定律R=ρ可得AA'之间的电阻为RAA'=ρ
同理BB'之间的电阻为RBB'=ρ
因为a>b>h
所以RAA'>RBB'
根据欧姆定律有I==
根据电流的微观表达式有I=neSv
联立可得v=∝
所以vA∶vB=∶=∶=1∶2。
14.(10分)(2025·阜阳市高二阶段练习)一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=1 Ω,R2=12 Ω,R3=4 Ω,另有一测试电源,电源提供的电压恒为10 V。
(1)(5分)当cd端短路时,ab之间的等效电阻是多少?
(2)(5分)当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压是多少?
答案 (1)4 Ω (2)8 V
解析 (1)当cd端短路时,ab之间的结构是R2、R3并联后和R1串联,等效电阻为R=+R1= Ω+1 Ω=4 Ω
(2)当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压等于电阻R3两端的电压,为Ucd=U3=U=×10 V=8 V。
15.(10分)(2025·苏州市高二阶段练习)四个电阻R1、R2、R3、R4按如图所示连接,若R1=R2=R3=R4=4 Ω,且在AD两端所加恒定电压U为6 V,求:
(1)(7分)电流表的读数;
(2)(3分)电阻R4两端的电压。
答案 (1)2 A (2)4 V
解析 (1)画出其等效电路图
由图可知,R1、R2并联后与R4串联,再与R3并联,电流表测量R2、R3的电流,故有
R12==2 Ω
R124=R12+R4=1.5R=6 Ω
I3==1.5 A
I124==1 A
电流表的读数为I=I3+=2 A
(2)R4两端的电压U4=I124R4=4 V。